LYSÁ NAD LABEM, JÍMACÍ ÚZEMÍ NA HOMOLCE

Transkript

1 LYSÁ NAD LABEM, JÍMACÍ ÚZEMÍ NA HOMOLCE zpráva o průzkumu kvality podzemní vody říjen 2015 Poděbrady 10/2015 GEOLOGICKÁ SLUŽBA s.r.o. info@geosluzba.cz fax: Studentská 235/17, Poděbrady tel.: ,

2 název akce: vypracoval: Řešení problematiky zvýšených koncentrací dusičnanů v okolí PHO vodního zdroje města Lysá nad Labem RNDr. Miloš Mikolanda odborná způsobilost MŽP ČR - hydrogeologie č. j. 2747/660/36813/03, poř. č. 1824/2004 LYSÁ NAD LABEM, JÍMACÍ ÚZEMÍ NA HOMOLCE hydrogeologický průzkum kontrola kvality podzemní vody v okolí vodního zdroje říjen 2015 adresa firmy: GEOLOGICKÁ SLUŽBA s. r. o. Studentská 235/ Poděbrady kontaktní údaje: telefon: , fax: info@geosluzba.cz Lysá nad Labem 1 hydrogeologický průzkum

3 OBSAH: str. 1. Úvod 3 2. Přírodní, geologické a hydrogeologické poměry 3 3. Odběr vzorků, výsledky analytických stanovení koncentrace 5 dusičnanů ve vodě 4. Mapa izohyps báze kvartérních uloženin, preferenční směry 8 proudění podzemní vody v kvartérním kolektoru 5. Plošný rozsah kontaminace podzemní vody dusičnany Závěr 12 Přílohy: Protokoly laboratorních zkoušek Lysá nad Labem 2 hydrogeologický průzkum

4 1. Úvod Na základě objednávky Města Lysá nad Labem byly provedeny hydrogeologické průzkumné práce v prostoru jímacího území Na Homolce a jeho okolí. První etapa spočívala v rešerši všech archivních geologických a hydrogeologických informací ze starších průzkumných prací. Následně realizované technické práce zahrnovaly rekognoskaci stávajících mělkých vrtů V1 až V5 a hlubokého vrtu HV-2, odběry dynamických vzorků podzemní vody z okolních vodních zdrojů v počtu 18 kusů a provedení analýz těchto vzorků z hlediska koncentrace dusičnanů. Na základě archivní dokumentace reprezentované souborem vrtů z prostoru města Lysé nad Labem (uloženo v Geofondu Praha) byl vypracován model preferenčních směrů proudění podzemní vody v mělkém kvartérním kolektoru, dále byla sestavena mapa rozšíření kontaminace dusičnany v zájmovém prostoru a rovněž zhotoven korelační graf mezi obsahem dusičnanů v pitné vodě a měsíčním úhrnem srážek. Jímací území Na Homolce (někdy též Na Šibáku ) slouží již řadu let jako základní zdroj pitné vody pro město Lysá nad Labem. První vrty v prostoru prameniště byly vyhloubeny v roce 1962, jednalo se o vrt V1 (zjištěný koeficient filtrace terasových štěrkopísků k = 1, m 2.s -1 ) a vrty S1 a S2, které byly následně pro malou mocnost kvartéru zasypány. V roce 1977 byl vyhlouben vrt V2, o několik let později pak sběrná studna. Vrty V3, V4 a V5 byly realizovány v roce V žádném z uvedených vrtů nebyly tehdy zjištěny nadlimitní koncentrace dusičnanů. Nicméně v roce 2001 byly ve vodě z vodovodního řadu v Lysé nad Labem zjištěny obsahy dusičnanů 52 a 61 mg/l. V roce 2002 byl realizován průzkumný vrt HV-1, který v hloubce 94 až 110 m pod terénem zastihl cenoman v pískovcovém vývoji, a v průběhu roku 2003 byl vyhlouben vrt HV-2, ve kterém byly cenomanské pískovce zastiženy v intervalu hloubek 90 až 108,5 m. Voda čerpaná z vrtu HV-2 měla velmi nízké koncentrace dusičnanů. Město Lysá nad Labem je zásobováno pitnou vodou z jímacího území Na Homolce i v současnosti, a to s tím, že voda je čerpána jednak ze sběrné studny, která jímá vodu z mělké kvartérní zvodně, a jednak z hlubokého vrtu HV-2, kterým je jímána voda z bazální cenomanské zvodně. V úpravně je pak voda míchána a upravena. K výraznému zvýšení obsahu dusičnanů ve vodě vodovodního řadu v Lysé nad Labem došlo na podzim roku 2014, kdy byly zjištěny hodnoty kolem 70 mg/l (viz kapitola 5). Tato skutečnost byla podnětem pro realizaci hydrogeologického průzkumu, jehož výsledky shrnuje tato zpráva. Lysá nad Labem 3 hydrogeologický průzkum

5 LYSÁ NAD LABEM SITUACE ZÁJMOVÉ PLOCHY Cílem provedených prací bylo přispět ke stanovení možných zdrojů kontaminace podzemní vody jímacího území Na Homolce dusičnany a formulovat doporučení pro další postup při zásobování města pitnou vodou, které by vycházelo jednak z dosažených poznatků a jednak z předem vymezených alternativ. Lysá nad Labem 4 hydrogeologický průzkum

6 2. Přírodní, geologické a hydrogeologické poměry Zájmová lokalita, tj. jímací území Na Homolce se nachází v severovýchodní části města Lysá nad Labem, v prostoru vymezeném zhruba ulicemi Poděbradova (na jihu), Československé armády (na západě) a K Milovicům (silnice č na severu), na východě přechází do polí. Jádro jímacího území, vymezené Ochranným pásmem I. stupně, zahrnuje prakticky nezastavěné parcely č. 2875/50, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92. Oblast je odvodňována jižním směrem do řeky Labe. Vodní zdroj je spravovaný společností Stavokomplet spol. s r.o. V tomto prameništi jsou jímány kvartérní vody, sloužící k hromadnému zásobování města Lysá nad Labem pitnou vodou. Geomorfologické poměry Podle geomorfologického členění ČR je zájmové území součástí Česká tabule a nachází se na rozhraní dvou celků - Středolabské a Jizerské tabule a tří podcelků - Nymburské kotliny, Mělnické kotliny a Dolnojizerské tabule. Obecně se jedná o rovinu akumulačního rázu kvartérních struktur v oblasti vyšších fluviálních teras. Vlastní jímací prostor se nachází cca 2800 m severně od toku řeky Labe. Reliéf terénu lokality má plochý charakter s minimálními výškovými rozdíly, nadmořské výšky se mění v rozmezí 182,5-186,0 metrů. Generelně se povrch terénu svažuje jen velmi mírně směrem k JV. Geologické poměry Z hlediska regionálně-geologického členění Českého masívu spadá zájmové území do jižní části křídové pánve, která je vyplněna vrstevním komplexem sedimentů české křídy základními litostratigrafickými jednotkami jsou perucko-korycanské souvrství cenomanského stáří a bělohorské a jizerské souvrství turonského stáří. Svrchní část geologického sledu reprezentují kvartérní sedimenty, zejména fluviální písky až písčité štěrky, svahoviny a váté písky, v okolí vodních toků i fluviální písčité a hlinitopísčité uloženiny. Skalní podklad jímacího území i jeho širšího okolí tvoří horniny jizerského souvrství (střední až svrchní turon), které navazuje na podložní bělohorské souvrství pozvolným přechodem. Je tvořeno převážně slínovci, v nichž postupně přibývá prachovité a jemně písčité frakce, takže přecházejí do slínitých prachovců a výše do jemně písčitých prachovců až velmi jemných prachovitých vápnitých pískovců. Celková mocnost jizerského souvrství se pohybuje řádově okolo m. V zájmovém prostoru převažují slínovce s polohami či konkrecemi vápenců. Na horninách skalního podkladu slínovcích jsou téměř na celé ploše lokality uloženy nezpevněné sedimenty kvartéru, z větší části se jedná o smíšený sediment, na severovýchodě o písčito-hlinitý sediment a na jihu vystupují na den pleistocénní písky a štěrky překryté nivními sedimenty lokální vodoteče. Celková mocnost kvartérních uloženin se v zájmovém prostoru pohybuje od 5 do 11 metrů. Hydrogeologické poměry Hydrogeologické poměry zájmového území jsou podmíněny řadou faktorů, z nichž rozhodující jsou geologická stavba území, propustnost jednotlivých geologických souvrství a morfologie terénu. Z hlediska geologické stavby je pro hydrogeologický režim podstatným rysem existence dvou ostře ohraničených, propustně zcela Lysá nad Labem 5 hydrogeologický průzkum

7 odlišných prostředí. Svrchní kvartérní patro o mocnosti vyšší než 5 m je dobře průlinově propustné (vyjma jílovitých, málo propustných, poloh) i relativně homogenní. Tyto sedimenty jsou charakteristické dobrou průlinovou propustností, s průměrnou transmisivitou až m 2.s -1, která umožňuje jejich souvislé zvodnění a vytvoření rozsáhlého kolektoru podzemních vod s volnou hladinou. Z hlediska rajonizace svrchní vrstvy se jedná o hydrogeologický rajon 1171 kvartér Labe po Jizeru. Svrchní část spodního patro tvořená křídovým horninovým masívem ve vývoji jemnozrnných sedimentů (slínovců s polohami vápenců) představuje hydrogeologický izolátor s velmi omezenou puklinovou propustností. Pod ním se nachází bazální křídový kolektor v pískovcích perucko-korycanského souvrství. Dalším určujícím faktorem hydrogeologického režimu jsou zdroje podzemní vody, kde pak velmi podstatnou roli hraje pozice zájmového území v blízkosti Labe a jeho drobných místních přítoků. LYSÁ NAD LABEM GEOLOGICKÁ MAPA Lysá nad Labem 6 hydrogeologický průzkum

8 3. Odběr vzorků, výsledky analytických stanovení koncentrace dusičnanů ve vodě Odběr dynamických vzorků podzemní vody z přístupných odběrních míst v zájmovém prostoru byl proveden nejprve ve dnech 15. a 16. září 2015, ve druhé fázi ve dnech 5. a 6. října Současně byly prováděny i záměry hladin. Pozice odběrných míst je zakreslena v grafické dokumentaci (v úvodní kapitole). Vzorky vody byly v předepsaných vzorkovnicích a izotermických boxech okamžitě po odběru převezeny do akreditované laboratoře společnosti Vodohospodářská laboratoř Nymburk - Babín k laboratorním zkouškám. Výsledky analytických stanovení koncentrace dusičnanů jsou uvedeny v laboratorních protokolech (příloha) a souhrnně v následující tabulce. ODBĚR č. datum odběrní místo (č.p.) typ studny průměr (m) hladina (m pod terénem) *) nejedná se patrně o studnu, ale o jímku na dešťovou vodu, výsledek tak není relevantní a nebyl dále zpracován. Tabulka stanovených koncentrací dusičnanů ve vodě v odebraných vzorcích hloubka (m pod terénem) dusičnany (mg/l) K1 15/9/ šachtová 1,0 4,9 6,00 80 K2 15/9/ vrt 0,2 5,4 20,2 3 K3 15/9/ šachtová 1,0 3,0 6,10 26 K4 15/9/ šachtová 1,0 2,5 3,00 43 K5 15/9/ vrt K6 15/9/ vrt ,0 <2 K7 15/9/ samoodběr <2 K8 15/9/ /40 šachtová 1,0 5,0 6, K9 15/9/ /18 šachtová 1,0 3,5 5,50 10 K10 15/9/ šachtová 1,0 3,4 4,30 3 K11 16/9/ /41 šachtová 1,0 - - <2 K12 16/9/ /20 samoodběr K13 16/9/2015 zahrádky šachtová 1, K14 16/9/ šachtová 1,0 - - <2 5/10/2015 studna fy. Rubeš vrt /10/2015 vrt V5 vrt <2 sběrná 6/10/2015 studna studna fy. 6/10/2015 Brutra Hygienický limit koncentrace dusičnanů ve vodě je 50 mg/l šachtová šachtová 3, *) (vyhláška MZd č. 252/2004 Sb.) Lysá nad Labem 7 hydrogeologický průzkum

9 Z výsledků analytických stanovení je zřejmé, že největší překročení hygienického limitu koncentrace dusičnanů ve vodě, který činí 50 mg dusičnanů na 1 litr, bylo zachyceno u vzorků K8 a K12, odebraných při západním okraji zájmové plochy, a v menší míře i u vzorků K1 a sběrná studna, odebraných při severním okraji jímacího území (mírně podlimitní hodnota i u vzorku K4). Současně s odběrem vzorků v jímacím prostoru byla v jeho areálu dne provedena i rekognoskace jednotlivých jímacích objektů. Lze konstatovat, že jejich stav je velmi zanedbaný; jsou zarostlé vegetací, zabezpečovací prvky (uzávěry, obruče, šrouby) jsou zrezivělé a nefunkční. V tomto kontextu navrhujeme provést odstranění vegetace, zdroje technicky zpřístupnit, prověřit a ovzorkovat (přístupný je prakticky pouze vrt V5). To je však již nad rámec naší současné zakázky. 4. Mapa izohyps báze kvartérních uloženin, preferenční směry proudění podzemní vody v kvartérním kolektoru Pro vykreslení reliéfu báze kvartérních uloženin byly využity informace o všech dostupných vrtech z širokého okolí (plocha cca 2,8 x 2,0 km) jímacího území. Jednalo se celkem o 131 vrtů z databáze Geofondu, z nichž 98 zastihlo křídové skalní podloží. To reprezentují v absolutní většině případů nepropustné turonské slínovce a prachovce, resp. jejich zvětraliny - eluvia (jíly a slíny). Pouze jedenkrát byl zastižen vápenec a třikrát pískovec, ve všech případech se jednalo o vrty ve velké vzdálenosti od jímacího území - v blízkosti jižního a západního okraje plochy. Vzhledem k minimální propustnosti turonských hornin lze předpokládat, že reliéf báze kvartérních uloženin představuje zásadní faktor určující proudění podzemní vody v rámci mělké kvartérní zvodně. Na základě vrtných údajů (nadmořská výška ústí vrtu a mocnost kvartéru) byla nejprve pro kontrolu zkonstruována vrstevnicová mapa terénu a poté mapa izohyps báze kvartéru s vyznačenými směry proudění podzemní vody v kvartérní zvodni. Zkonstruovaná vrstevnicová mapa do značné míry kopíruje přesnější vrstevnicovou mapu topografického podkladu (rozdíly jsou podmíněny menší hustotou vrtů). Z mapy je patrné, že jímací území se nachází téměř v uzávěru široké terénní deprese směřující do prostoru východního okraje města od JV. Reliéf báze kvartérních sedimentů kopíruje do značné míry reliéf terénu - s tím rozdílem, že největšího zahloubení dosahuje až v prostoru severozápadně od jímacího území, kde vytváří širokou depresní strukturu s naznačenou osou ve směru JZ-SV. Je možné, že celé lineární zahloubení, které vybíhá z plochého reliéfu báze kvartéru jižně od města směrem k SZ, reprezentuje část pohřbeného paleokoryta řeky Labe. Z obrázku je rovněž patrné, že jímací území včetně jeho sz. předpolí představuje ideální sběrnou mísu, do které směřuje v rámci kvartérní zvodně podzemní voda od západu, severu i východu. Odtok z této struktury se pak děje přetokem přes zvýšený práh při okraji jímacího území směrem k JV. Lysá nad Labem 8 hydrogeologický průzkum

10 LYSÁ NAD LABEM VRSTEVNICOVÁ MAPA PODLE SOUŘADNIC VRTŮ Lysá nad Labem 9 hydrogeologický průzkum

11 LYSÁ NAD LABEM MAPA IZOHYPS BÁZE KVARTÉRU A PREFERENČNÍ SMĚRY PROUDĚNÍ PODZEMNÍ VODY V KVARTĚRNÍ ZVODNI 5. Plošný rozsah kontaminace podzemní vody dusičnany Koncentrace dusičnanů v podzemní vodě se v rámci zkoumané (vzorkované) plochy pohybují v rozmezí od 0 do 126 mg/l. Maximální kontaminace, nad 100 mg/l, byly zjištěny při západním okraji plochy, západně od jímacího území v prostoru bývalého zahradnictví (dnes skladové prostory a sídlo firmy Brutra transport s.r.o.). Odtud se mohou prouděním vody v kvartérní zvodni směrem k V až SV dostávat do prostoru prameniště. Menší ohnisko znečištění s koncentracemi dusičnanů nad 50 mg/l bylo zachyceno při severním okraji jímacího území, v okolí sběrné studny. Severní i jižní část zájmové plochy (severně od ulice K Milovicům, jižní sektor prameniště) vykazují podlimitní koncentrace dusičnanů. Lysá nad Labem 10 hydrogeologický průzkum

12 LYSÁ NAD LABEM MAPA IZOHYPS BÁZE KVARTÉRU A IZOLINIÍ KONCENTRACÍ NOX V PODZEMNÍ VODĚ KVARTĚRNÍ ZVODNĚ V rámci analýzy znečištění podzemní vody dusičnany byla orientačně prověřována i možná závislost obsahu dusičnanů na průběhu srážek. Pro grafické zobrazení byly využity měsíční srážkové úhrny z oblasti Praha a středočeský kraj (ČHMÚ) a koncentrace dusičnanů ve vodě z vodovodního řadu v Lysé nad Labem (různá odběrná místa). Přestože jde o velmi hrubá data (extrémně velká oblast pro kvantifikaci srážek, voda proudící do vodovodního řadu v Lysé nad Labem je směsí vody z mělké kvartérní zvodně a vody čerpané z hlubokého cenomanského kolektoru vrtem HV-2), je v grafech naznačena jistá negativní korelace. Vysvětlení vyplývá ze skutečnosti, že při vyšším objemu srážek může docházet k ředění mělké podzemní vody, a tím i ke snížení koncentrace dusičnanů. Lysá nad Labem 11 hydrogeologický průzkum

13 dusiènany (mg NOx/l) obsah dusičnanů ve vodě: vodovod Lysá nad Labem srážky (mm/měsíc) měsíční srážky - oblast: Praha a středočeský kraj čas (roky - měsíce) LYSÁ NAD LABEM GRAFY ZACHYCUJÍCÍ ČASOVÉ ŘADY KONCENTRACE DUSIČNANŮ VE VODOVODNÍ VODĚ A MĚSÍČNÍ ČASOVÉ ÚHRNY SRÁŽEK 6. Závěr V rámci řešení problematiky zvýšených koncentrací dusičnanů v okolí PHO vodního zdroje města Lysá nad Labem Na Homolce byly provedeny odběry vzorků podzemní vody na 16 odběrných místech v jeho okolí s následnou laboratorní analýzou. Dále byl vypracován model izohyps báze kvartérního kolektoru a model preferenčních směrů proudění podzemní vody v tomto kolektoru pro široké okolí jímacího území, zkonstruována mapa rozšíření kontaminace dusičnany v zájmovém prostoru a konečně vytvořen orientační korelační graf mezi obsahem dusičnanů ve vodě městského vodovodu a měsíčním úhrnem srážek. Na základě zjištěných skutečností lze konstatovat : kontaminace kvartérních vod dusičnany je plošně poměrně rozsáhlá, největší anomálie vysokých koncentrací dusičnanů se nachází západně od prameniště, prostorově koresponduje s areálem historického zahradnictví, dnes sklady a sídlem firmy Brutra transport s.r.o., přesný zdroj kontaminace nebyl blíže zkoumán, ale existuje pravděpodobnost vazby na agrochemickou činnost v bývalém zahradnictví (dusíkatá hnojiva); možným zdrojem mohou být nicméně i úniky splaškových vod do vod podzemních, a to z různých starých žump, septiků či trativodů nebo poruch na kanalizační síti, posílení stávajícího vodního zdroje města Lysé nad Labem zvýšeným čerpáním kvartérních vod v současném jímacím území by bylo patrně kontraproduktivní, reálně totiž hrozí sčerpání vod s dusičnany a další rozšíření kontaminačního mraku (obdobně, jako se aktuálně sčerpávají vody do sběrné studny, kde je zvýšený obsah dusičnanů), výhledovým řešením do budoucna se jeví vybudování posilujícího vodního zdroje tj. další hluboké vrtané studny do cenomanské zvodně, kde jsou Lysá nad Labem 12 hydrogeologický průzkum

14 prokázány minimální obsahy dusičnanů a kde lze patrně předpokládat i dostatečnou vydatnost tohoto zdroje, krátkodobým řešením periodicky se opakujících nadlimitních koncentrací dusičnanů mohou být technologické inovace v rámci úpravny vody např. již navržená ionexová technologie, z hlediska možné predikce zvýšených koncentrací dusičnanů v podzemní vodě je zajímavý zjištěný náznak negativní korelace mezi množstvím atmosférických srážek a obsahy dusičnanů; potvrzení či vyvrácení naznačeného vztahu je však mimo rámec této zakázky. Poděbrady, RNDr.Miloš Mikolanda odpovědný řešitel Lysá nad Labem 13 hydrogeologický průzkum